Kolben-Injektionsspntze
Beim Einspritzen aktiver Stoffe, z. B. Serum und Impfstoffen, ist es des öfteren erforderlich, bei intrakutanen oder intramuskulären Injektionen im Gewebe des menschlichen Körpers so vorzugehen, dass der eingespritzte Stoff nur langsam resorbiert wird, und zwar unter Vermeidung unerwünschter Nebenerscheinungen. Hier treten, insbesondere beim Einspritzen starkwirkender Substanzen, Nebenwirkungen ein.
Üblicherweise erfolgt das Einspritzen in der Weise, dass die an der Spritze sitzende Kanüle in das intrakutane oder intramuskuläre Gewebe des Patienten ruckweise bzw. stossweise eingeführt wird, worauf durch Einschieben des Kolbens in den Spritzenzylinder der Spritzeninhalt in vorbestimmter Menge eingespritzt wird. Mitunter erfolgt das Einstossen der Kanüle in das Gewebe unter gleichzeitigem leichten Drehen, um dadurch die Kanüle leichter in das Gewebe einzuführen bzw. aus diesem wieder zurückzuziehen. Während des Einspritzvorganges selbst wird jedoch die Kanüle nicht bewegt. Infolgedessen breitet sich die in das Gewebe eingespritzte Substanz unter Aufblähen des Gewebes auf der Mündungsseite der Kanüle kugelförmig aus, so dass sich nach erfolgter Einspritzung die Substanz in der Kugelform unmittelbar ausserhalb der Kanülenmündung befindet.
Dieser Zustand ist in Fig. 1 der Zeichnung unter Weglassung des Gewebes angedeutet.
Es wurde nun gefunden, dass sich diese einseitige Ausbreitung der eingespritzten Substanz vermeiden lässt, wenn die in das Gewebe eingeführte Kanüle während des Einspritzvorganges um 3600 um ihre Achse gedreht wird. Dadurch wird zwar bei gleicher eingespritzter Menge der Substanz die kugelförmige Ausbreitung derselben beibehalten, jedoch mit dem grundsätzlichen Unterschied, dass nunmehr die Spitze der Kanüle im Kugelzentrum angeordnet ist, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. Infolgedessen ist es nun möglich, eine zweite Einspritzung eines anderen Stoffes vorzunehmen, unter Bildung einer neuen Kugel, welche vollständig innerhalb der ersten eingespritzten Substanz liegt.
Wird hierbei die Kanüle genau an derselben Stelle des Gewebes belassen, wie beim Einspritzen der erstgenannten Substanz, dann ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, die durch die zweite Substanz gebildete Kugel A zentrisch in der während der ersten Einspritzung gebildeten Kugel B angeordnet. Hierbei ist es belanglos, ob bei der zweiten Einspritzung die Kanüle ebenfalls um 3600 um ihre Achse gedreht worden ist oder nicht, da sich die zweite Kugel in der ersten Kugel selbsttätig zentriert.
Es kann jedoch auch so vorgegangen werden, dass beim Einspritzen der ersten Substanz vorerst nur ein Teil der genannten einzuspritzenden Substanzmenge unter Drehen der Kanüle um 3600 eingespritzt, als dann die Kanüle etwas, z. E B. um 2-5 mm, zurückge- zogen bzw. weiter in das Gewebe eingeschoben wird, wonach, wieder unter Drehen der Kanüle um 3600, der Rest der ersten Substanz eingespritzt wird.
Die insgesamt eingespritzte Substanz breitet sich dann im Gewebe in Form zweier sich überschneidender Kugeln aus, deren Zentren in der Verschieberichtung entsprechend gegeneinander versetzt sind.
Werden z. B. hierbei die Hälfte der einzuspritzenden Substanz mit der einen Kanülenlage und die andere Hälfte nach erfolgtem Verschieben der Kanüle in das Gewebe eingespritzt sowie alsdann die zweite Einspritzung in mittlerer Kanülenlage vorgenommen, dann ergibt sich die in Fig. 4 veranschaulichte Ausbreitung der beiden eingespritzten Stoffe, wobei der zuerst eingespritzte Stoff die mit B bezeichnete Umhüllung der zentrisch angeordneten Substanz A bildet.
Die beiden die Umhüllung B bildenden Kugeln gleicher Substanz gehen ohne irgendeine Trennungs schicht ineinander über. Zweckmässig wird bei der zweiten Einspritzung die Kanüle um 3600 um ihre Achse gedreht.
Um eine möglichst mittige Lage der Kugel der zweiten eingespritzten Substanz innerhalb der durch die erste Substanz gebildeten Blase zu erreichen, ist es vorteilhaft, für die erste Substanz eine grössere Viskosität vorzusehen. Jedoch können die erste und die zweite Substanz eine unter sich gleiche Viskosität aufweisen., wenn die beiden Substanzen ineinander nicht mischbar sind. Es kann auch die zweite Substanz eine grössere Viskosität aufweisen als die erste Substanz, wenn beide Substanzen untereinander nicht mischbar sind.
Die vorstehend erläuterte Einspritzmethode ist besonders vorteilhaft, um unerwünschte Nebenwirkungen einer einzuspritzenden Aktivsubstanz zu vermeiden. Wird nämlich diese Aktivsubstanz als zweite Substanz nach der erläuterten Methode in das Gewebe eingespritzt, dann kommt diese Aktivsubstanz nur langsam mit dem Gewebe in Berührung und wird daher von diesem entsprechend langsam resorbiert.
Die erste Substanz bildet dann eine Schutzhülle für die zweite Substanz. Beide Substanzen können in einem einzigen Paket untergebracht werden, welches in den Spritzenzylinder als Ganzes einsetzbar ist, wobei die Aktivsubstanz von der inaktiven Substanz getrennt ist und die Reihenfolge der Substanzen in der Weise erfolgt, dass beim Einspritzen zuerst die inaktive und alsdann die aktive Substanz durch die Kanüle ausgestossen wird. Es können jedoch auch beide Substanzen nacheinander in den Spritzenzylinder eingefüllt werden, und zwar in der Reihenfolge, dass die zuerst einzuspritzende inaktive Substanz im unteren Zylinderteil, die andere aktive Substanz dagegen im oberen Zylinderteil angeordnet ist.
Soweit von einer inaktiven Substanz gesprochen wird, ist darunter nur eine solche Substanz zu verstehen, welche im Gegensatz zur Aktivsubstanz nicht den für die Vornahme der Einspritzung massgebenden Wirkstoff enthält. Die inaktive Substanz kann jedoch zur Erzielung von günstigen Nebenwirkungen ebenfalls nicht völlig neutral beschaffen sein.
Um die aktive und inaktive Substanz sichtbar voneinander getrennt zu halten, können beide Substanzen z. B. von unterschiedlicher Farbe sein. In diesem Falle kann der Behandelnde vor dem Einspritzen sich leicht davon überzeugen, dass die beiden Substanzen in der richtigen Reihenfolge im durchsichtigen Spritzenzylinder angeordnet sind. Das gilt auch bei paketierten Injektionssubstanzen, welche ineinander unvermischbar sind, so dass am Paket von aussen feststellbar ist, in welchem Teil die aktive und in welchem Teil die inaktive Substanz angeordnet ist. Solche paketierte Injektionssubstanzen, z. B. für eine Impfung gegen Heufieber, ist für den Behandelnden bequem, da dieser mit einem Blick feststellen kann, welches die aktive Substanz ist, so dass Irrtümer nicht unterlaufen können. Zur Trennung der unterschiedlichen Substanzen im Paket kann z.
B. auch eine selbstschliessende Gummimembrane vorgesehen sein. Die beiden Substanzen können jedoch auch unterschiedliche Mischungscharakteristiken aufweisen und hierdurch voneinander getrennt sein. Zweckmässig ist es, wenn beide Substanzen ineinander unmischbar sind, um eine klare Trennung der aktiven und inaktiven Substanz zu gewährleisten, denn wenn beide Substanzen völlig ineinander mischbar wären, dann würde die zweite Substanz sofort nach der Einspritzung in die erste Substanz übergehen und lediglich eine Verdünnung erfahren, wodurch der Wirkungsgrad herabgesetzt würde. Wird jedoch lediglich ein langsames Diffundieren des aktiven Stoffes in das Gewebe des Patienten angestrebt, dann können die beiden Substanzen völlig ineinander mischbar sein.
Bei der Auswahl der als dämpfende Schutzschicht für die aktive Substanz wirkenden inaktiven Substanz ist daher peinliche Sorgfalt am Platze. Die Schutzschicht kann eine Emulsion verhältnismässig starker Viskosität oder eine schwer fliessende Lösung sein. Für die meisten Anwendungsfälle kann zur Erzielung einer inaktiven Schutzummantelung der aktiven Substanz eine salzige Lösung zweckmässig sein. Manchmal ist es jedoch erwünscht, eine Impfung mit zwei aktiven Substanzen vorzusehen, z. B. kann bei einem von Heufieber befallenen Patienten das zuerst eingespritzte Material aus einem die Histaminwirkung aufhebenden Wirkstoff bestehen, und zwar in Form einer Emulsion, wogegen die zweite Impfung mittels eines emulgierten oder dickflüssigen Blütenstaubextraktes erfolgt.
In einem andern Fall kann das zuerst einzuspritzende Material aus einem konstituierten lyophilisierten Serum gegen Tatanus und der zweite einspritzende Teil aus einem Tetanustoxoid bestehen. Es können auch zwei wirksame Stoffe eingespritzt werden, von denen der zuerst eingespritzte Stoff eine unmittelbare Wirkung, der nachher eingespritzte Stoff dagegen eine verzögerte Wirkung haben soll. So kann z. B. ein Poliomyelitis-Impfstoff und ein Influenzavirusimpfstoff in dickflüssiger oder emulgierter Form mittels einer einzigen Injektion vorgenommen werden.
Um einem Heufieberanfall eines Patienten zu begegnen, kann z. B. 0,4 cm3 eines emulgierten Blütenstaubextraktes in eine Subkutanspritze eingefüllt und anschliessend 0,6 cm3 eines antihistaminischen Wirkstoffes nachgefüllt werden. Hierbei ist der Pollenextrakt rot und der antihistaminische Wirkstoff milchig in der Farbe, so dass eine klare Trennungslinie zwischen den beiden Stoffen im Spritzenzylinder sichtbar ist. Beide Stoffe werden zweckmä ssig je mit einer Kanülendrehung von 3600 hintereinander eingespritzt. Dadurch wird der aktive Pollenextrakt vollständig ummantelt durch die antihistaminische Schutzschicht. Das Material in der inneren Kugel, der aktive Pollenextrakt, wird dann das Gewebe des Patienten nur langsam erreichen.
Sobald das aktive Material mit dem Gewebe in Be rührung kommt, gelangt der schützende antihistaminische Stoff im Kugelmantel ebenfalls zur Wirkung und gewährleistet einen sicheren Effekt des aktiven Materials. Zusätzlich zur Einspritzung des antihistaminischen Wirkstoffes kann auch ein die Bronchien erweiterndes Mittel oder ein antibiotisches Mittel eingespritzt werden.
Theoretisch kann das Drehen der Kanüle um 3600 während der Einspritzung eines vorbestimmten Teiles des Spritzeninhaltes manuell vorgenommen werden, indem der Behandelnde den Spritzenzylinder, an welchem die Kanüle sitzt, während des Einschiebens des Kolbens entsprechend dreht Eine solche Manipulation ist jedoch nicht in zuverlässiger Weise durchführbar.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun diesen Nachteil zu vermeiden und betrifft eine Injektionsspritze zum getrennten aufeinanderfolgenden Einspritzen unterschiedlicher Stoffe während des Arbeitshubes des Kolbens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kanülenträger gegenüber dem Fingerstützengestell um die Kanülenachse drehbar ist und die Kolbenstange mittels eines Getriebes mit dem Kanülenträger derart gekuppelt ist, dass dieser bei ausschliesslich axialer Bewegung während eines vorbestimmten ersten Teils des Arbeitshubes zwangläufig um 3600 gedreht wird. Hierdurch ist eine gleichmässige Drehung der Kanüle vorbestimmten Ausmasses während des ganzen Impfspritzvorganges gewährleistet.
Die Fig. 5 und 6 der Zeichnung zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 5 zeigt die Spritze in Seitenansicht, teilweise im Mittellängsschnitt, mit völlig herausgezogenem Kolben.
Fig. 6 zeigt in der gleichen Darstellung die Spritze mit teilweise eingeschobenem Kolben.
Gemäss Fig. 5 weist die dargestellte Spritze einen Zylinder 5 auf, auf dessen vorderes Ende in üblicher Weise eine Kanüle 6 festsitzend aufgesteckt ist. Das hintere Ende des Zylinders 5 weist einen Bund 7 auf, der in einem ringförmigen Ansatz 8 des Fingerstützengestells 9 axial unverschiebbar um seine Achse drehbar gelagert ist. Im Bund 7 ist eine radiale Bohrung vorgesehen, durch welche ein Zapfen 4 festsitzend hindurchgesteckt ist. Dieser ist radial angeordnet und ragt mit seinem inneren Ende in das Zylinderinnere hinein.
Mit dem Zylinder 5 arbeitet ein Kolben zusammen, der durch das vordere Ende der Kolbenstange 1 gebildet ist. Auf dem hinteren Endteil der Kolbenstange 1 ist eine Hülse 2 festsitzend aufgesteckt, die mit einem schraubenlinienförmig verlaufenden Schlitz 3 versehen ist, welcher zusammen mit der den Nutengrund bildenden Kolbenstange 1, eine schraubenlinienförmige Nut bildet, die an dem dem Kolben zugekehrten Ende offen ist. Die Breite der Nut ist der Dicke des Zapfens 4 angepasst, so dass beim Einschieben der Kolbenstange mittels des in üblicher Weise an deren hinterem Ende angeordneten Knopfes 10 in den Zylinder 5 der Zapfen 4 am vorderen Ende der Hülse 2 zur Anlage kommt und durch diese geführt wird, wobei durch entsprechendes Drehen des Kolbens der Zapfen 4 in die Nut 3 eingeführt wird.
In dieser Lage hat der Kolben die in Fig. 6 dargestellte Antriebslage im Nutzraum des Zylinders 5.
Wie ersichtlich, ist der Nutzraum im lnnendurch- messer genau auf die Kolbendicke abgestimmt, wogegen der dahinterliegende Teil des Spritzenzylinders derart erweitert ist, dass die Hülse 2 mit Gleitsitz hineinpasst. Die Nut 3 erstreckt sich auf zwei Gänge.
Die Länge der Hülse 2 ist der Länge des Nutzraumes im Zylinder 5 derart angepasst, dass die doppelte Steigung der Nut 3 der Nutzraumlänge entspricht.
Zum Gebrauch wird der Kolben in den Zylinder 5 völlig eingeschoben, wobei die Kolbenstange 1 mit dem Zylinder 5 infolge des Eingriffs des Zapfens 4 in die Nut 3 derart gekuppelt wird, dass bei ausschliesslich axialer Bewegung des Kolbens 1 und Festhalten des Fingerstützgestelles 9 der Zylinder 5 gleichmässig um zweimal 3600 um seine Achse gedreht wird, welche Bewegung die Kanüle 6 mitmacht.
Die Kanüle 6 wird nun in die einzuspritzende aktive Substanz eingetaucht und alsdann die Kolbenstange durch Eingreifen am Knopf 10 um den halben Arbeitshub zurückgezogen. Dadurch wird eine entsprechende Menge der aktiven Substanz in den Zylinder eingesaugt. Diese Substanzmenge ist in Fig. 6 wieder mit A bezeichnet. Alsdann wird die Kanülenmündung in den inaktiven Stoff eingetaucht und dieser durch weiteres Zurückziehen der Kolbenstange 1 in der vorbestimmten Menge in den Zylinder gesaugt.
Diese Stoffmenge ist in Fig. 6 wieder mit B bezeich- net. Die Spritze ist nun zum Einspritzen fertig. Nach Einstecken der Kanülenspritze in das Gewebe des betreffenden Patienten wird nun durch Drücken auf den Knopf 10 unter Festhalten des Fingerstützengestelles 9, die Kolbenstange 1 völlig in den Zylinder eingeschoben, wobei vorerst der inaktive Stoff B eingespritzt wird. Während dieses ersten Einspritzvorganges dreht sich der Zylinder 5 mitsamt der Kugel 6 zwangläufig um 3600. Der eingespritzte Stoff B breitet sich daher im Gewebe zu einer Kugel aus, welche die in Fig. 2 dargestellte Lage gegenüber der Kanülenspitze hat.
Während des nachfolgenden zweiten Einspritzvorganges wird unter erneuter Drehung des Zylinders 5 samt Kanüle 6 um 3600 die aktive Stubstanz A zentrisch in die kugelförmig ausgebildete inaktive Substanz B eingefüllt, wobei sich letztere unter Bildung eines Kugelmantels ausdehnt (Fig. 3).
Soll statt einer sphärischen Form des Schutzmantels eine gemäss Fig. 4 im mittleren Teil eingeengte Form erzielt werden, dann ist eine entsprechend abgeänderte schraubenlinienförmige Nut 3 zu verwenden, sei es dadurch, dass die Hülse 2 ersetzt wird durch eine entsprechend abgeänderte Hülse, die wieder festsitzend auf der Kolbenstange 1 aufsitzt oder aber ein anderes mit einer ; solchen abgeän- derten Nut versehenes Kolbenaggregat verwendet wird. Dieses unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestellten dadurch, dass anstelle des vorderen Ganges der Nut 3 zwei Gänge vorgesehen sind, so dass sich also beim Einstossen der Kolbenstange in den Zylinder 5 beim ersten Arbeitshubteil vermittels des Getriebes 3, 4 der Zylinder 5 samt Kanüle 6 zweimal hintereinander um je 3600 dreht.
Hierbei wird dann so vorgegangen, dass nach der ersten vollen Drehung die Kanüle 6 um etwa 2-5 mm stärker in das Gewebe eingeschoben bzw. aus diesem herausgeschoben wird. Der zweite Arbeitshubteil kann mit der in Fig. 5 vorgesehenen Form der Nut 3 vorgenommen werden, wobei sich also zum Einspritzen der Substanz A die Kanüle nur einmal um 3600 dreht. Die Substanz A breitet sich dann innerhalb der Blase der Substanz B zentrisch kugelförmig aus gemäss Fig. 4.
Um allen vorkommenden Verhältnissen genügen zu können, ist es zweckmässig, entweder unterschiedliche Kolbenaggregate oder auswechselbare Hülsen 2 vorrätig zu haben. Im ersteren Falle ist bei den einzelnen Kolbenaggregaten die Nut 3 so beschaffen, dass beim Eindrücken des Kolbens in den Zylinder 5, letzterer die erste Drehung um 3600 nach Vollendung eines Viertels bzw. der Hälfte bzw. eines Drittels usw. des gesamten Arbeitshubes erfährt.
Im zweiten Falle sind entsprechend unterschiedliche schraubenlinienförmige Schlitze aufweisende Hülsen 2 vorzusehen, welche gegeneinander austauschbar auf die Kolbenstange aufsetzbar sind.
Es ist also nicht nötig für jede Einspritzungsart eine vollständige entsprechend ausgestaltete Spritze in Vorrat zu haben, vielmehr kann der Spritzenzylinder samt dem Fingerstützengestell für alle Anwendungsarten beibehalten werden.
Alsdann wird durch Zurückziehen der Spritze die Kanüle 6 aus dem Gewebe herausgezogen.
Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Ausbildung des Getriebes 3, 4 kann auch ein anderes Getriebe Verwendung finden, welches die Kolbenstange mit dem Kanülenträger 5 derart kuppelt, dass letzterer während des dem Einspritzen des ersten Stoffes entsprechenden ersten Teils des Arbeitshubes zwangläufig um 3600 gedreht wird. Zum Bei- spiel kann die Hülse 2 entfallen, wenn der Zapfen 4 statt im Zylinder 5 unmittelbar an der Kolbenstange 1 angeordnet ist und mit einer schraubenlinienförmigen Nut zusammenarbeitet, die in der Zylinderwandung angeordnet ist, wobei dann die Wandung des Zylinders auf der ganzen Zylinderlänge die dem Kolben angepasste Dicke aufweist.